LT4275B - Method and device for detecting petroleum products on water surface - Google Patents

Description

Pasiūlymas yra iš elektronikos srities, o būtent - naftos produktų ant vandens paviršiaus aptikimo jutikliai (detektoriai) - ir gali būti panaudotas gamtos apsaugai nuo užteršimo naftos išmetalais jos kaupimo, saugojimo ir vartojimo vietose.

Saugant gamtą nuo naftos ir jos produktų išmetalų būtina turėti patikimus, pigius ir greitai reaguojančius jutiklus. Žinomi būdai ir juos realizuojantys įrenginiai yra sudėtingi, brangūs ir reikalauja daug laiko analizei atlikti. Analoge panaudotas metodas - naftos ir jos produktų fluorescencija, apšvitinant ją ultravioletiniais spinduliais ir stebint atsiradusį mėlyną švytėjimą (OnpejĮeJieHHe cojepxaHH£ Ηεφτεπρο,πγκΓΟΒ b προη3βολοτβ6ηηβιχ h ctohhbk BOflax. - M.: “SHeprmi”, 1972). Toks įrenginys turi ultravioletinių spindulių šaltinį, optinį kolorimetrą su violetinių spindulių optiniu filtru, kurio išėjime sumontuotas fotodetektorius fotoimtuvas. Analogas yra brangus, blogai veikia vandens sotintų garų aplinkoje dėl didelės spindulių sugerties joje ir reikalauja apsaugos nuo tiesioginės saulės šviesos.

Analogo trūkumams pašalinti naftos ir jos produktų ant vandens paviršiaus aptikimo būde, kuriame formuoja optinį kanalą - apšviečia vandens paviršių optiniu spinduliu ir registruoja atspindį, naujai vandens paviršių apšviečia moduliuotais infraraudonais spinduliais vienu metu dviem ar daugiau optiniais kanalais atraminiu ir matuojamuoju, kurių atstumą nuo vandens paviršiaus palaiko pastovų, po atraminiu optiniu kanalu pastoviai palaiko švarų vandenį ir registruoja atspindėtų signalų skirtumą. Naftos ir jos produktų ant vandens paviršiaus aptikimo įrenginyje, susidedančiame iš optinio kanalo, kurį sudaro optinių spindulių šaltinis - spinduolis ir fotoimtuvas, kurio išėjimas sujungtas su signalizacijos schemos įėjimu, papildomai įjungtas antras ar daugiau optinių kanalų, kurių fotoimtuvų išėjimai sujungti su papildomai įjungtos elektrinių signalų palyginimo schemos įėjimais, kurios išėjimas sujungtas su signalizacijos schemos įėjimu. Spinduoliai ir fotoimtuvai poromis sumontuoti atskiroje dėžutėje - optinėje galvutėje, kuri įtvirtinta virš vandens paviršiaus stacionariai arba ant ją palaikančių virš to paviršiaus plūdurų, o vienas optinis kanalas - atraminis, turi kontaktą su švaraus vandens paviršiumi.

Struktūrinėje naftos ir jos produktų ant vandens paviršiaus aptikimo jutiklio schemoje parodyta : 1 ir 2 - spinduoliai, 3 ir 4 - fotoimtuvai, 5 - elektrinių signalų palyginimo schema, 6 - signalizacijos schema, 7 - optinė galvutė, 8 - signalų palyginimo - signalizacijos įrenginys, 9 - Švaraus vandens palaikymo užuolaida, 10 vandens paviršiaus plokštuma, 11 - plūdurai.

Naftos ir jos produktų ant vandens paviršiaus aptikimo jutiklis turi du ar daugiau optinius kanalus, kuriuos sudaro vienodi infraraudonų spindulių spinduoliai 1 - 2 ir tiek pat tų spindulių fotoimtuvų 3 - 4, sugrupuotų atitinkamomis poromis. Fotoimtuvų 3 -4 išėjimai sujungti su elektrinių signalų palyginimo schemos 5 įėjimais, o jos išėjimas sujungtas su signalizacijos schemos 6 įėjimu. Spinduoliai 1 > 2 ir fotoimtuvai 3 - 4 poromis sumontuoti bendroje dėžutėje 7 - optinėje galvutėje, kuri sumontuota arti vandens paviršiaus 10 stacionariai, kai vandens lygis nekinta, arba ant plūdurų 11, kai vandens 10 lygis svyruoja. Elektrinių signalų palyginimo schema 5 ir signalizacijos schema 6 sumontuotos atskiroje dėžutėje 8 - signalizacijos įrenginys, kurioje sumontuotas ir jutiklio maitinimo blokas. Viename iš optinių kanalų - pvz., spinduolis 1 ir fotoimtuvas 3, palaikomas švarus vanduo ir tas optinis kanalas yra atraminis, o kitas.- matuojamasis. Tam sumontuota vandeniui nepralaidi užuolaida 9, pvz., žiedo formos metalinis ar iš kitos medžiagos tuščiaviduris cilindras, dalinai panertas į vandenį. Užuolaida 9 yra pritvirtinta prie optinės galvutės 7. Esant reikalui optinių matavimo kanalų gali būti keli.

Naftos ir jos produktų ant vandens paviršaus aptikimo būdas ir įrenginys veikia sekančiai. Būde elektriškai ar kitaip moduliuoja spinduolių 1 ir 2 infraraudonus spindulius ir jais apšviečia vandens paviršių. Fotoimtuvais 3 ir 4 registruoja atspindėtą infraraudoną šviesą, pvz., spinduolio 1 - fotoimtuvų 3 ir spinduolio 2 - fotoimtuvų 4. Po vienu iš optinių kanalų - atraminiu, pvz., spinduolis 1 ir fotoimtuvas 3, pastoviai palaiko švarų vandenį. Tam naudoja vandeniui, o tuo pačiu ir naftai bei jos produktams, nepralaidžią užuolaidą 9. Fotoimtuvais 3 ir 4 priimtus optinius atspindžio signalus pakeičia į jų intensyvumui proporcingus elektrinius signalus ir juos palygina tų signalų palyginimo schema 5. Gautą tų signalų skirtumą ar santykį paduoda į signalizacijos schemą 6, kurioje formuoja aliarmo signalą, kai tie palyginamieji signalai skiriasi. Aliarmo signalą formuoja parinkdami skirtuminio signalo dydj ir tuo nustato aliarmo jautrį. Aliarmo signalas gali būti garso, šviesos ar kitoks signalas. Maitinimo įtampa iš signalizacijos įrenginio 8 į optinę galvutę 7 gali būti paduota atskiru kabeliu arba per fotoimtuvų 3 ir 4 išėjimų ir palyginimo schemos 5 įėjimų jungiamuosius laidus. Optinė galvutė 7 palaikoma pastoviu atstumu nuo vandens paviršiaus 10. Kai tas paviršius 10 yra pastovus optinė galvutė sumontuota stacionariai, o kai kinta - optinė galvutė 7 sumontuota ant ją palaikančių vandens paviršiuje 10 plūdurų 11.

Palyginus su analogu pasiūlytas naftos ir jos produktų ant vandens paviršiaus aptikimo būdas ir įrenginys yra pigesnis ir patikimesnis, nes nebijo tiesioginės saulės šviesos ir nejautrus susidarantiems vandens soties garams virš matuojamojo paviršiaus.

Claims (3)

1. IŠRADIMO APIBRĖŽTIS

   1. Naftos ir jos produktų ant vandens paviršiaus aptikimo būdas, kuriame formuoja optinį kanalą, apšviečia vandens paviršių optiniu spinduliu ir registruoja jo atspindį, besiskiriantis tuo, kad vandens paviršių apšviečia moduliuotais infraraudonais spinduliais vienu metu dviem ar daugiau optiniais kanalais atraminiu ir matuojamuoju, kurių atstumą nuo vandens paviršiaus palaiko pastovų, po atraminiu optiniu kanalu pastoviai palaiko švarų vandenį ir registruoja atspindėtų signalų skirtumą.
2. 2. Naftos ir jos produktų ant vandens paviršiaus aptikimo jutiklis, susidedantis iš optinio kanalo, kurį sudaro optinių spindulių šaltinis - spinduolis ir fotoimtuvas, kurio išėjimas sujungtas su signalizacijos schemos įėjimu, besiski riantis tuo, kad papildomai įjungtas antras ar daugiau optinių kanalų, kurių fotoimtuvų išėjimai sujungti su papildomai įjungtos elektrinių signalų palyginimo schemos įėjimais, kurios išėjimas sujungtas su signalizacijos schemos įėjimu ir vienas optinis kanalas - atraminis turi kontaktą su švaraus vandens paviršiumi.
3. 3. Naftos ir jos produktų ant vandens paviršiaus aptikimo jutiklis pagal punktą 2, besiskiriantis tuo, kad spinduoliai ir fotoimtuvai sumontuoti poromis atskiroje dėžutėje - optinėje galvutėje, kuri įtvirtinta virš vandens paviršiaus stacionariai arba ant ją virš to paviršiaus palaikančių plūdurų, o po vienu optiniu kanalu - atraminiu, sumontuota vandeniui ir naftos bei jos produktams nepralaidi užuolaida optiniam kontaktui su švariu vandens paviršiumi palaikyti.